ANALIZA MIKROSKOPOWA SKŁADU TKANKOWEGO
WYBRANYCH PRZETWORÓW MIĘSNYCH
Celem pracy była ocena składu tkankowego wybranych przetworów mięsnych przy użyciu metod histologicznych. Próbki do badań stanowiło 20 różnych produktów mięsnych, np.: salami, mortadela,
mięso mielone, golonka wieprzowa, wątrobianka, podudzie indycze, mięśnie piersiowe kurcząt i indyków. Po pobraniu próbek z różnych części produktu sporządzono preparaty mikroskopowe,
a następnie wybarwiono je dwoma technikami: Alizarin S, w celu rozpoznania części kostnych, oraz Calleja-Lugol, w celu rozpoznania poszczególnych tkanek w produkcie. Na podstawie przeprowa-dzonych analiz mikroskopowych nie odnotowano żadnych nieprawidłowości w składzie badanych przetworów mięsnych. Próbki przebadane pod kątem zawartości części kostnych nie wskazywały na
to, że badany produkt został wykonany przy użyciu MOM.
Słowa kluczowe: przetwory mięsne, mięso odkostnione mechanicznie, analiza histologiczna
WSTĘP
Mikrostruktura żywności jest ściśle związana z jej właściwościami
sensorycz-nymi. Podstawowym komponentem mięsa jest tkanka mięśniowa, która ma bardzo
złożoną budowę. W skład mięsa, oprócz tkanki mięśniowej poprzecznie
prążko-wanej szkieletowej, wchodzą inne struktury, takie jak tkanka łączna (endomysium
i perimysium), tłuszczowa, naczynia krwionośne i włókna nerwowe [8]. Ocenę
mikroskopową stosuje się do analizy zmian zachodzących post mortem w
struk-turze tkanki mięśniowej, a następnie w czasie jej dojrzewania, zamrażania, solenia
i przetwarzania. Badanie histologiczne stosuje się także do wykrywania obecności
różnego rodzaju wypełniaczy, których zadaniem jest wiązanie cząstek mięsa
i tłuszczu w przetworach mięsnych [15]. Metody histologiczne jednakże należą do
rzadziej stosowanych metod oceny jakości surowców pochodzenia zwierzęcego.
Podstawą tych technik są proste zasady, ale badanie, jak również ocena wyników
wymaga doświadczenia. Identyfikacja różnych tkanek w przetworach mięsnych
w obrazie mikroskopowym oparta jest przede wszystkim na znajomości
podsta-wowej architektury i struktury tkanek zwierzęcych [14].
Celem niniejszej pracy była ocena składu tkankowego oraz zawartości części kostnych w wybranych przetworach mięsnych przy użyciu metod histologicznych.
J. Bogucka, D. Roszko-Permus, A. Zawadka, Analiza mikroskopowa składu tkankowego... 245
1. MATERIAŁ I METODYKA BADAŃ
Materiał do badań stanowiło 20 różnych produktów mięsnych, takich jak: mięśnie piersiowe kurcząt i indyków, mięso mielone, salami, podudzie indycze odścięgnione, golonka wieprzowa, mortadela, farsz mięsny, produkt drobno roz-drobniony a’la mortadela, wątrobianka z cebulą, wątrobianka z mięsem drobio-wym. Do badań histologicznych pobierano fragmenty z różnych miejsc produktu, aby były one jak najbardziej reprezentatywne. W pierwszym etapie formowano
bloki do skrawania. Sposób przygotowania próbki do skrawania zależy od rodzaju
produktu. Z drobnorozdrobnionych produktów parzonych o stabilnej, zwartej
kon-systencji (np.: mortadela) wycinano wymaganą ilość bloków i umieszczano w
10-procentowym roztworze formaldehydu w celu utrwalenia materiału. Pozostałe
produkty przygotowywano poprzez homogenizację lub rozdrobnienie na cząstki
o wymiarach ok. 5 × 7 mm. Rozdrobnionym lub zhomogenizowanym materiałem
nadziewano odpowiednie formy (o pojemności 10 ml), dodawano ciepłej żelatyny
i całą zawartość dokładnie mieszano. Żelatynę dodawano w ilości pozwalającej na
zestalenie rozdrobnionego materiału. Powinna ona stanowić ok. 1/3 objętości
formowanego bloku, a ok. 2/3 powinien stanowić materiał mięsny. Po zastygnięciu
uformowane bloki przekładano do szklanych naczyń i zalewano 10-procentowym
roztworem formaldehydu (na ok. 10 godz.). Następnie utrwalony materiał
wkła-dano na 10 min do wody. Przy użyciu kriostatu firmy Leica z zamrożonego ma-teriału wykonano odpowiednią ilość wykrojów (o grubości 12 μm każdy) z różnych płaszczyzn bloków. Uzyskane wykroje umieszczano na powierzchni szkiełek podstawowych. Do każdego z oznaczeń wykonywano 6 preparatów
mikroskopowych o łącznej powierzchni min. 24 cm2. Tak przygotowane preparaty
barwiono następującymi technikami: Alizarin S – w celu rozpoznania części kost-nych, oraz Calleja-Lugol – w celu rozpoznania poszczególnych tkanek. Następnie wybarwione preparaty histologiczne poddawano ocenie mikroskopowej. W celu określenia ilości części kostnych w produktach mięsnych zastosowano odpowiedni wzór:
Sposób obliczania powierzchni wykroju zależał od sposobu wykonania prepa-ratu. W przypadku, gdy preparat wykonano poprzez bezpośrednie wycięcie
z próbki bloków, powierzchnia wyciętego bloku równała się powierzchni wykroju
produktu mięsnego. Jeżeli natomiast preparat wykonano z użyciem żelatyny, to
powierzchnię samego wykroju mięsnego bez substancji wiążącej obliczano ze
wzoru: 2/3 × powierzchnia bloku. Interpretacja wyników dla określenia ilości
części kostnych/cm2 przedstawia się następująco [12]:
< 0,3 – jest to naturalna zawartość części kostnych w produktach mięsnych, będąca
wynikiem normalnych procesów obróbki mięsa;
= liczba cząstek mineralnych kości/cm2
Σ cząstek mineralnych kości
0,3–1,5 – zawartość części kostnych graniczna;
> 1,5 – zawartość części kostnych wskazująca na to, że próbkę stanowi mięso odkostnione mechanicznie bądź produkt został wykonany przy zasto-sowaniu mięsa odkostnionego mechanicznie.
W celu określenia poszczególnych tkanek w produkcie mięsnym wykorzystano program komputerowy Multiscan 14.02 (Computer Scanning Systems II, Warszawa). Procentowy udział poszczególnych tkanek w produkcie oszacowano na podstawie następujących klas częstotliwości [1]: przeważająca ilość (> 50%), średnia ilość (36–50%), umiarkowana ilość (21–35%), mała ilość (5–20%), sporadycznie (< 5%), ilości śladowe (< 1%).
2. WYNIKI BADAŃ I DYSKUSJA
Badanie histologiczne przeprowadza się w celu ewentualnego wykrycia
zafał-szowań na etykietach produktów mięsnych. Badanie to oprócz analizy chemicznej
daje ważne informacje na temat składu i jakości finalnego produktu [13].
Z raportów Inspekcji Handlowej UOKiK [4, 10, 11] wynika szereg
nieprawidło-wości dotyczących produkcji mięsa i jego przetworów. Wielu producentów fałszuje
parametry fizykochemiczne (skład) przetworów mięsnych, coraz częściej w branży
wędliniarskiej produkuje się wyroby o bardzo niskiej jakości. Surowcem
stosowa-nym w wyrobie różnego rodzaju przetworów mięsnych jest MOM, czyli mięso
odkostnione mechanicznie. Mięso to w istotny sposób różni się od wyobrażenia mięsa, jakie funkcjonuje w świadomości konsumenta. Z tego powodu wyłączono je z zakresu definicji mięsa określonej w dyrektywie Komisji 2001/101/WE regulującej kwestię definicji mięsa na potrzeby etykietowania. W rezultacie wymagane jest wyraźne określenie produktu jako MOM i wskazanie gatunku zwierzęcia, z którego zostało uzyskane. Wyróżnia się dwie metody produkcji MOM: nisko- i wysokociśnieniową. W technice niskociśnieniowej otrzymuje się produkt, który przypomina mięso mielone. Pod względem wizualnym MOM produkowane w procesie wysokociśnieniowym cechuje charakterystyczna, przypo-minająca ciasto konsystencja wynikająca z utraty lub modyfikacji pierwotnej struktury tkanki mięśniowej. Utratę lub modyfikację struktury włókien mięśnio-wych można stwierdzić, analizując próbki mięsa pod mikroskopem. Obserwowany zakres modyfikacji struktury produktu może być bardzo duży, w zależności od zastosowanych parametrów technologicznych produkcji [6].
W tabelach 1 i 2 przedstawiono wyniki oceny mikroskopowej badanych produktów mięsnych, a na fotografiach 1–6 uwidoczniono zarówno wybarwione części kostne, jak i rodzaje poszczególnych tkanek wchodzących w skład mięsa i jego przetworów. Tabela 1 obrazuje wyniki oceny zawartości części kostnych w badanych produktach. Największą ilość fragmentów kostnych stwierdzono
w mortadeli 1 i 2 (odpowiednio: 0,58 i 0,56 części kostnych/cm2). Jednak wyniki te
J. Bogucka, D. Roszko-Permus, A. Zawadka, Analiza mikroskopowa składu tkankowego... 247
produkt został wykonany przy zastosowaniu MOM-u. Z pozostałych
analizo-wanych produktów jedna tylko próbka (podudzie indycze odścięgnione 1)
pla-sowała się nieco powyżej naturalnej zawartości części kostnych i wynosiła
0,34 części kostnych/cm2. Pozostałe oceniane produkty zawierały poniżej wartości
0,3 części kostnych/cm2 (jest to wartość będąca wynikiem normalnych procesów
obróbki mięsa), a 2 produkty nie zawierały ich wcale (podudzie indycze odścięg-nione 2 i 3). Podobnie Prayson i współpracownicy [9] właśnie za pomocą technik histologicznych dokonali analizy składu hamburgerów – produktów mięsnych bardzo popularnych w USA. Wykazali oni stosunkowo niską zawartość mięsa, ob-serwowali ponadto części kostne, chrząstki, materiał roślinny, a nawet pasożyty Sarkocystis. Ocena histologiczna mięsa i jego przetworów nie tylko daje możli-wość rozpoznania części kostnych, ale pozwala na bezpośrednią identyfikację i zróżnicowanie poszczególnych komponentów (tkanek) w przetworach mięs- nych [13].
Tabela 1. Zawartość części kostnych w badanych produktach mięsnych (n = 10)
Table 1. Composition of bone parts in the examined meat products
Tabela 2 przedstawia wyniki oceny histometrycznej 10 wybranych produktów
mięsnych. Skład tkankowy wszystkich badanych próbek nie odbiegał od
pow-szechnie obowiązujących norm [1]. W większości badanych produktów mięsnych
w przeważającej ilości (> 50%) występowała tkanka mięśniowa poprzecznie
prążkowana szkieletowa wraz z naczyniami krwionośnymi i nerwami. W
niek-tórych z nich na przeważającą część, oprócz tkanki mięśniowej, składały się
również tkanka tłuszczowa (golonka wieprzowa, mięso mielone) lub tkanka
tłusz-czowa i wątrobowa (wątrobianka z cebulą). Pozostały skład tkankowy uzależniony
był od rodzaju ocenianego produktu.
Produkt Liczba części kostnych/cm2
Mortadela z bloku 1 0,58 Mortadela z bloku 2 0,56 Podudzie indycze odścięgnione 1 0,34
Salami < 0,3 (5 części kostnych/6 preparatów) Produkt drobno rozdrobniony a’la mortadela < 0,3 (3 części kostne/6 preparatów) Mięso mielone 1 < 0,3 (1 część kostna/6 preparatów) Mięso mielone 2 < 0,3 (1 część kostna/6 preparatów) Wątrobianka z mięsem drobiowym < 0,3 (1 część kostna/6 preparatów) Podudzie indycze odścięgnione 2 0
Tabela 2. Skła d tkankowy badan ych produ któw mięsnych ( n = 1 0) Table 2. Tissue composi tion of exam
ined meat prod
ucts Produk t Wyni k o ce ny przewa żając a i lość (> 50%) śred nia ilość (35 –50%) umiarkowana ilość (20 –35%) mała ilość (5 –20%) spora dyc znie (< 5%) Wątro bianka z ceb ulą mię sień szkiele towy wra z z na czyn iam i krwion ośnymi i n erw am i, tkanka tłu szcz ow a, tkanka wątro bowa – tkanka łączna (włókna kolag enowe) sk oa gu lowa ne bia łko mięśni owe tkanka ch rzęstna cebu Farsz mi ęsny mię sień szkiele towy wra z z naczy nia mi krw ion ośnymi i n erw am i – tkanka tłusz czo wa tkanka łączna (włókna kolag enowe) – Golo nka wie przowa mię sień szkiele towy wra z z naczy nia mi krw ion ośnymi i n erw am i, tkanka tłu szcz ow a – sk oa gu lowa ne bia łko mię śniowe tkanka łączna (włókna kolag enowe) przypra wy Mię so mielo ne mię sień szkiele towy wra z z naczy nia mi krw ion ośnymi i n erw am i, tkanka tłu szcz ow a tkanka łączna (włókna kolag enowe) – – przypra wy Mię sień pie rsiowy k ur cz ąt 1, 2 mię sień szkiele towy z za chowan ą struktur ą a na to miczną wraz z naczy nia mi krw ion ośnymi i ne rwami – – sk oa gu lowa ne bia łko mięśni owe tkanka łączna (włókna kolag enowe) Mię sień pie rsiowy ind yk a 1, 2, 3, 4 mię sień szkiele towy z za chowan ą struktur ą a na to miczną wraz z naczy nia mi krw ion ośnymi i n erw am i – – sk oa gu lowa ne bia łko mięśni owe tkanka łączna (włókna kolag enowe) , tkanka tłu sz czo wa skrob
J. Bogucka, D. Roszko-Permus, A. Zawadka, Analiza mikroskopowa składu tkankowego... 249
Rys. 1. Barwienie Calleja-Lugol. Przekrój poprzeczny włókien mięśniowych. Pow. 4,0 x 10
Fig. 1. Calleja-Lugol staining.Cross section of
muscle fibres. Mag. 4.0 x 10
Rys. 2. Barwienie Calleja-Lugol. Tkanka łączna – kolagenowa (strzałka). Pow. 4,0 x 10
Fig. 2. Calleja-Lugol staining. Collagenous
connective tissue (arrow) Mag. 4.0 x 10
Rys. 3. Barwienie Calleja-Lugol. Tkanka chrzęstna (strzałka). Pow. 4,0 x 10
Fig. 3. Calleja-Lugol staining. Cartilage tissue
(arrow) Mag. 4.0 x 10
Rys. 4. Barwienie Calleja-Lugol. Tkanka tłuszczowa. Pow. 4,0 x 10
Fig. 4. Calleja-Lugol staining. Fatty tissue. Mag. 4.0 x 10
Rys. 5. Barwienie Calleja-Lugol. Tkanka wątrobowa (strzałka). Pow. 4,0 x 10
Fig. 5. Calleja-Lugol staining. Liver tissue (arrow)
Mag. 4.0 x 10
Rys. 6. Barwienie Alizarin S. Część kostna (strzałka). Pow. 4,0 x 10
Fig. 6. Alizaris S staining. Bone particle (arrow.)
Dla pełnego zobrazowania analizowanego materiału na fotografiach mikro-skopowych (rys. 1–6) zaprezentowano przykłady rozpoznanych różnych rodzajów tkanek w przetworach mięsnych.
Reasumując, należy stwierdzić, że analiza mikroskopowa przetworów mięsnych jest metodą obiektywną. Wyniki analizy histologicznej są zgodne z tes-tami chemicznymi, o czym świadczą wysokie współczynniki korelacji [3, 5, 7]. Równoległe (chemiczne i histologiczne) analityczne podejście do oceny jakości produktu może dać kompletny wgląd w skład surowców, które bezpośrednio wpły-wają na jakość produktów końcowych [2].
WNIOSKI
1. W badanych produktach mięsnych nie odnotowano żadnych nieprawidłowości w składzie tkankowym.
2. W produktach wykonanych z elementów kulinarnych udział części kostnych był niski, co świadczy o braku zanieczyszczeń powstałych podczas produkcji. 3. Próbki przebadane pod kątem zawartości części kostnych nie wskazywały na to,
że badane produkty zostały wykonane przy użyciu mięsa odkostnionego mecha-nicznie.
LITERATURA
1. Amtliche Sammlung von Untersuchungsverfahren nach § 35 LMBG (1989). ASU L06.00-13
1989-12 Untersuchung von Lebensmitteln. Bestimmung der geweblichen Zusammensetzung von Fleisch, Fleischerzeugnissen und Wurstwaren. ASU L07.00-18 1989-12 Untersuchung von Lebensmitteln. Bestimmung der geweblichen Zusammensetzung von Fleischerzeugnissen. ASU L08.00-20 1989-12 Untersuchung von Lebensmitteln. Bestimmung der geweblichen Zusammensetzung von Wurstwaren.
2. Botka-Petrak, K., Hraste A., Lucić H., Gottstein Ž. et al., Histological and chemical
charac-teristics of mechanically deboned meat of broiler chickens, Vet. Arhiv, 2011, no. 81, p. 273–283.
3. Hildebrandt G., Hirst L., Determination of the collagen, elastin and bone content in meat
products using television image analyse, J. of Food Sci., 1985, no. 50, p. 568–570.
4. Informacja o zafałszowanych produktach żywnościowych wykrytych w trakcie kontroli inspekcji
handlowej w 2010 roku, Departament Inspekcji Handlowej UOKiK, Warszawa, grudzień 2010. 5. Komrska P., Tremlová B., Štarha P., Simeonovova J., Randulova Z., A comparison of histological
and chemical analysis in mechanically separated meat, Acta Univ. Agric. et Silvic. Mendel.
Brun., 2011, vol. LIX, no. 1, p. 145–152.
6. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie przyszłego zapotrzebowania
na mięso odkostnione mechanicznie i jego wykorzystywania w UE, w tym polityki informacyjnej wobec konsumentów, 2010.
7. Koolmees P.A., Bijker P.G., Histometric and chemical methods for determining collagen in meat, Vet. Quart., 1985, no. 7, p. 84–90.
J. Bogucka, D. Roszko-Permus, A. Zawadka, Analiza mikroskopowa składu tkankowego... 251
9. Prayson B., McMahon J.T., Prayson R.A., Fast food hamburgers: what are we really eating?, Ann. Diagn. Path., 2008, no. 12, p. 406–409.
10. Raport „Konsument na rynku artykułów żywnościowych” (w świetle wyników kontroli produktów
mlecznych, mięsnych, rybnych i miodu), Departament Inspekcji Handlowej UOKiK, Warszawa grudzień, 2009.
11. Raport „Produkty żywnościowe oferowane pod własną marką sieci handlowych”. Kontrole
przeprowadzone przez Inspekcję Handlową w roku 2011, Departament Inspekcji Handlowej UOKiK, Warszawa, grudzień 2011.
12. Schulte-Sutrum M., Horn D., Separatorenfleisch: Eignungsprüfung, Fleischwirtschaft, 2003, Jg. 83, H. 1, S. 78–81.
13. Tremlová B., Štarha P., Histometric evaluation of meat products – determination of area and
comparison of results obtained by histology and chemistry, Czech J. Food Sci., 2003, vol. 21,
no. 3, p. 101–106.
14. Tremlová B., Štarha P., Pospiech M., Buchtová H., Randulová Z., Histological analysis of
different kinds of mechanically recovered meat, Arch. Lebensmittelhyg, 2006, Jg. 57, H. 5/6,
S. 85–91.
15. Twyman R.M., Microscopy applications: Food, [in:] Encyclopedia of Analytical Science, eds. P. Worsfold, A. Townshend, C. Poole, vol. 6, Elsevier Science, London (UK) 2005.
MICROSCOPIC ANALYSIS THE TISSUE COMPOSITION OF SOME MEAT PRODUCTS
Summary
The aim of the study was to evaluate the tissue composition of selected meat products using histological methods. The test samples consisted of 20 different meat products such as salami, mortadella, minced meat, pork knuckle, liver sausage, turkey drumstick, pectoral muscles of chickens and turkeys. After collecting the samples from different parts of the product microscopic slides were prepared and then stained using two techniques: Alizarin S, to recognize parts of bone and Calleja- -Lugol, to identify the different tissues in the product. Based on microscopic analysis, there were no abnormalities in the composition of the examined meat products. The samples which were tested for the content parts of bone did not indicate that the test product was produced by using MSM.
